南方电网IEC61850技术培训
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IEC61850研讨交流之服务影射培训课件ppt(46张)
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IEC61850研讨交流之服务影射培训课 件(ppt4 6页)
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IEC61850研讨交流之服务影射培训课 件(ppt4 6页)
变电站通讯网络与系统
BER的基本方法
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变电站通讯网络与系统
类型标识字段I
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变电站通讯网络与系统
基本类型Tag表
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IEC61850研讨交流之服务影射培训课 件(ppt4 6页)
}
赋值
myAccount UserAccount ::= { username “tly”, password “guesswhat”, accountNr 2345
}
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5
变电站通讯网络与系统 Sequence of
对应于C语言中的数组 类型定义
MemberCountries ::= SEQUENCE OF PrintableString AccountRegistry ::= SEQUENCE OF UserAccount
变电站通讯网络与系统 通信服务影射
IEC61850系列交流之 四
研发部 柳凤夙 2008.08
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1
变电站通讯网络与系统
通信服务映射
61850入门学习规约详解共23页
③将采样值以串行单向点对多点方式映射到底层实际的对象和通 信协议中点对点传输，通信发送方只有一个（合并单元），接收方是 一个或多个智能设备，且其传输方向是单向的；
④合并单元发送采样值报文均为组播包，且物理组播地址取为 01-0C-CD-04-00-00到01-0C-CD-04-01-FF之间，IED通过在MAC层采取 硬件地址过滤方法接收。
三、61850标准构成
系统方面 Part 1: 介绍和概述 Part 2: 术语 Part 3: 总体要求 Part 4: 系统和项目管理 Part 5: 功能通信要求和设备模型
配置 Part 6: 变电站中智能电子设备通信配 置描述语言
测试 Part 10: 一致性测试
数据模型 变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构 Part 7-4: 兼容逻辑节点和数据类 Part 7-3: 公共数据类
⑤对变电站自动化系统中的对象进行统一建模，包括数据模型 和服务模型，采用面向对象技术（过去面向点）和独立于网络结构 的抽象通信服务接口(ACSI)，增强了设备间的互操作性，可以在不 同厂家的设备之间实现无缝连接，适应网络技术迅猛发展 , 向网络 开放；
⑥实现站内的公用信息共享、简化信息架构及变电站架构，开 放式系统，避免多余的中间数据转换，便于扩展维护；
2、采用IEC61850协议与数字化CT/PT的实用型数字化变电站
变电站中的保护、监控自动化系统按照IEC61850标准来实现。 间隔层和变电站层设备全部数字化。过程层采用ECT/EVT和常规的 开关（SW/CB）。间隔层的保护、测控设备可以通过以太网接收 ECT/EVT的合并单元发来的采样数据和状态量数据，可实现多个间 隔层设备共享同一过程数据。过程层网络可以是一个简单网络，也 可以在同一物理网上根据需要设子网，或根据需要分由不同的物理 子网组成。数据流为单向。
④合并单元发送采样值报文均为组播包，且物理组播地址取为 01-0C-CD-04-00-00到01-0C-CD-04-01-FF之间，IED通过在MAC层采取 硬件地址过滤方法接收。
三、61850标准构成
系统方面 Part 1: 介绍和概述 Part 2: 术语 Part 3: 总体要求 Part 4: 系统和项目管理 Part 5: 功能通信要求和设备模型
配置 Part 6: 变电站中智能电子设备通信配 置描述语言
测试 Part 10: 一致性测试
数据模型 变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构 Part 7-4: 兼容逻辑节点和数据类 Part 7-3: 公共数据类
⑤对变电站自动化系统中的对象进行统一建模，包括数据模型 和服务模型，采用面向对象技术（过去面向点）和独立于网络结构 的抽象通信服务接口(ACSI)，增强了设备间的互操作性，可以在不 同厂家的设备之间实现无缝连接，适应网络技术迅猛发展 , 向网络 开放；
⑥实现站内的公用信息共享、简化信息架构及变电站架构，开 放式系统，避免多余的中间数据转换，便于扩展维护；
2、采用IEC61850协议与数字化CT/PT的实用型数字化变电站
变电站中的保护、监控自动化系统按照IEC61850标准来实现。 间隔层和变电站层设备全部数字化。过程层采用ECT/EVT和常规的 开关（SW/CB）。间隔层的保护、测控设备可以通过以太网接收 ECT/EVT的合并单元发来的采样数据和状态量数据，可实现多个间 隔层设备共享同一过程数据。过程层网络可以是一个简单网络，也 可以在同一物理网上根据需要设子网，或根据需要分由不同的物理 子网组成。数据流为单向。
IEC61850培训
七、采用多播传送的采样值传送模型的映射
本部分指定了两种数据集：与 IEC 60044-8 兼容的通用数据集和附录 A 中所 描述的状态量数集 每个数据集引用一个多播传送的采样值控制类的实例。(本标准)定义了采样值 缓冲区更新的映射。 发送缓冲区的刷新频率与通信信息的更新频率始终相同，二者不是互相独立的。 发送侧的结果依次为： ������ 采样过程结束后，APDU 将被写入发送缓冲区(刷新频率＝采样频率)， 或者在发送缓冲区被刷新之前有多个ASDU(n=ASDU 的数目)被写入一个 APDU 帧(刷新频率＝采样频率/n)。分块机制的描述参见7.3 节。 ������ 发送缓冲区只能写入一个APDU，以前写入的APDU 将被覆盖。在覆 盖时，数据的一致性将会得到保证。 ������ 为避免数据被覆盖，应当在缓冲区更新过程结束后由通信系统立即触 发数据传送。 采样值多播传送服务的映射 采样值缓冲区更新的映射 模拟量采样值传送的补充定义
① ②
5.1通信栈
通信协议栈
5.1.1 物理层(传输线路) 5.1.2 链路层 地址域由全部“1”组成的以太网广播地址应被用作目标地址的缺省值 优先权标记/虚拟局域网 以太网类型 5.1.3网络层 (空) 5.1.4传输层(7.3.3) 5.1.5会话层 (空) 5.1.6表述层(7.3.2) 5.1.7应用层(参见第7.3 .1节的补充定义)
本部分所述的电压和电流采样值的传送仅使用从合并单元到间隔层设备 带有广播/多播地址的单向链路。
六、公共类型的映射
①
②
对象名 为采样值缓冲区的传送，对象引用被编码成整数值，对象引用的 各种元素将被赋以整数值。本 部分(SCSM)中定义了与逻辑节点名和 数据名相关的整数值。与逻辑设备名相关的整数值将通过配置 工具进 行定义，或者由客户/服务器设备厂家达成一致。 对象引用
61850入门学习规约培训课件.ppt
说明：①合并单元(MU)主要功能是同步采集多路（最多12路） ECT/EVT输出的数字信号后并按照规定的格式发送给保护、测控设 备。帧内容中除了有电流、电压采样值信息外，还有一些标志采样 值是否有效的状态信息、同步信息和设备维修信息等；
②采样值传输使用IEC61850-9-1标准，面向间隔原则，以太网 数据帧格式固定，12路采样值，可以包含状态量；
⑦通信协议：独立于所采用网络和应用层协议的抽象通信服务 接口(ACSI)。建立了标准兼容服务器所必须提供的通信服务的模型， 包括服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型、数据模型和数据 集模型。客户通过ACSI，由特殊通信服务映射(SCSM)映射到所采用 的具体协议栈，如制造报文规范(MMS)等；
⑧如没有数字式的开关（ESW/ECB），可以将传统开关通过 智能单元接入；
⑤对变电站自动化系统中的对象进行统一建模，包括数据模型 和服务模型，采用面向对象技术（过去面向点）和独立于网络结构 的抽象通信服务接口(ACSI)，增强了设备间的互操作性，可以在不 同厂家的设备之间实现无缝连接，适应网络技术迅猛发展 , 向网络 开放；
⑥实现站内的公用信息共享、简化信息架构及变电站架构，开 放式系统，避免多余的中间数据转换，便于扩展维护；
系统方面 Part 1: 介绍和概述 Part 2: 术语 Part 3: 总体要求 Part 4: 系统和项目管理 Part 5: 功能通信要求和设备模型
配置 Part 6: 变电站中智能电子设备通信配 置描述语言
测试 Part 10: 一致性测试
数据模型 变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构 Part 7-4: 兼容逻辑节点和数据类 Part 7-3: 公共数据类
IF5：过程层和间隔层之间控制数据交换； IF6：间隔和变电站层之间控制数据交换； IF7：变电站层与远方工程师办公地数据交换； IF8：间隔之间直接数据交换，尤其是象联锁这样快速功能； IF9：变电站层内数据交换； IF10：变电站（装置）和远方控制中心之间控制数据交换（不在 本标准范围）。
②采样值传输使用IEC61850-9-1标准，面向间隔原则，以太网 数据帧格式固定，12路采样值，可以包含状态量；
⑦通信协议：独立于所采用网络和应用层协议的抽象通信服务 接口(ACSI)。建立了标准兼容服务器所必须提供的通信服务的模型， 包括服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型、数据模型和数据 集模型。客户通过ACSI，由特殊通信服务映射(SCSM)映射到所采用 的具体协议栈，如制造报文规范(MMS)等；
⑧如没有数字式的开关（ESW/ECB），可以将传统开关通过 智能单元接入；
⑤对变电站自动化系统中的对象进行统一建模，包括数据模型 和服务模型，采用面向对象技术（过去面向点）和独立于网络结构 的抽象通信服务接口(ACSI)，增强了设备间的互操作性，可以在不 同厂家的设备之间实现无缝连接，适应网络技术迅猛发展 , 向网络 开放；
⑥实现站内的公用信息共享、简化信息架构及变电站架构，开 放式系统，避免多余的中间数据转换，便于扩展维护；
系统方面 Part 1: 介绍和概述 Part 2: 术语 Part 3: 总体要求 Part 4: 系统和项目管理 Part 5: 功能通信要求和设备模型
配置 Part 6: 变电站中智能电子设备通信配 置描述语言
测试 Part 10: 一致性测试
数据模型 变电站和线路（馈线）设备的基本通信结构 Part 7-4: 兼容逻辑节点和数据类 Part 7-3: 公共数据类
IF5：过程层和间隔层之间控制数据交换； IF6：间隔和变电站层之间控制数据交换； IF7：变电站层与远方工程师办公地数据交换； IF8：间隔之间直接数据交换，尤其是象联锁这样快速功能； IF9：变电站层内数据交换； IF10：变电站（装置）和远方控制中心之间控制数据交换（不在 本标准范围）。
IEC61850标准培训之一概述
为什么需要IEC61850标准培训？
随着智能电网的快速发展，越来越多 的企业和组织需要遵循IEC61850标 准进行设备开发和系统集成。
通过培训，学员可以了解IEC61850标 准的原理、应用和实现方法，提高在 智能电网领域的专业知识和技能。
IEC61850标准培训内容
01
02
03
04
IEC61850标准的基本概 念和体系结构
数据模型和通信协议的 原理和应用
设备描述语言和系统集 成方法
实际案例分析和操作实 践
THANKS
感谢观看
iec61850标准培训之一概 述
• 引言
01
引言
什么是IEC61850标准？
01
IEC61850是国际电工委员会制定 的电力自动化系统通信标准，用 于规范智能电网设备之间的信息 议、设备描述语言等，为智能电 网的互操作性和信息共享提供了 基础。
电网IEC61850技术培训ppt课件
Logical Device (e.g. Relay1) “MMXU2$MX$A” =
Physical Device
(network address)
Feeder #2 Current Measurements
IEC61850技术与传统技术比较-通信协议
• 通信协议 1）传统技术不严格分层，应用层与底层联系 比较紧密。服务种类不能满足数字化变电站需 要，不支持在线服务。 2）IEC61850定义了独立于所采用网络和应用 层协议的通信服务。解决了标准的稳定性与未 来网络技术发展之间的矛盾。 3）IEC61850定义了60多种服务，可以满足变 电站通信需求。支持在线获取数据模型，也支 持IED水平通信（GOOSE报文） 。
IEC61850技术与传统技术 比较-通信服务
• IED之间逻辑互锁： • 61850 GOOSE
IEC61850技术与传统技术 比较-通信服务
• IED之间通信的要求： • 1）1台设备同时向多台设备发报文； • Relay 2）快速性（ ）； Relห้องสมุดไป่ตู้y <4ms Relay Relay
Bkr 1 Bkr 2 Bkr 3
IEC61850与传统技术比较-通 信服务
• 通信服务-数据访问的方法 • IEC61850定义了60多种服务，可满足数字 化变电站通信需求。 • 特点： 1）支持在线获取数据模型； 2）支持保护设备之间横向通信（GOOSE 报文） 。
IEC61850技术与传统技术 比较-通信服务
• 传统IED之间沟通方式： •
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
（部分）
IEC_61850入门教程
总体要求 系统和项目管理
通信要求
通信描述配置语言
基本通信结构
Part 8
映射到MMS 和以太网
采样值 映射到以太网 一致性检测
Part 9
Part 10
IEC 61850主要部分
• • • • • • 第6部分---变电站配置描述语言（SCL） 第7-1部分---原理和模型 第7-2部分---抽象通信服务接口（ACSI） 第7-3部分---公用数据类 第7-4部分---兼容的逻辑节点类和数据类 第8-1部分---特定通信服务（SCSM）映射到 MMS 和ISO/IEC8802-3 • 第9-1部分---特定通信服务（SCSM）通过串行单 方向多点共线点对点链路传输采样测量值 • 第9-2部分---特定通信服务（SCSM）通过 ISO/IEC8802-3传输采样测量值
通信原理
通信原理
• 定义了抽象通信服务接口（ACSI），使智 能设备的通信接口统一，实现数据共享和 互操作。ACSI在第7－2部分详细介绍 • 定义特定通信服务映射（SCSM），使通信 协议与实际应用分离。SCSM在第8-1、9-1、 9-2部分说明
第7-2部分---抽象通信服务接口
• 用于
实时的数据访问和检索 控制设备 控制设备 控制设备 事件报告和日志 发布者/订户 设备的自我描述 数据选型和新出现的数据类型 文件传输
站层与间隔层通信
传统： 规约：IEC60870-103等 物理连接：串口485，以太网络等 IEC61850： 规约：工业制造报文（MMS） 物理连接：以太网络
间隔之间通信
传统：电缆接开关量 IEC61850： 规约：GOOSE 物理连接：光纤以太网 特点：除传输开关外，还可传输模拟量
IEC61850入门（一）
IEC61850入门（一）电力系统自动化领域唯一的全球通用标准一、IEC 61850是什么？有什么特点？IEC 61850标准是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准。
特点：面向对象设计思路；互操作性强，无需规约转换。
IEC 61850标准的目标：解决变电站内设备互操作问题。
二、配置文件01Intelligent Electronic Device(IED)智能电子设备一个或者多个处理器构成，具有能力接收外部资源和外部资源发送数据和控制命令的装置。
如电子多功能仪表、数字式继电器、控制器等。
智能电子设备是一个实体，一个在一定范围内和接口限定的条件下，能够完成一个或多个特定逻辑结点行为的实体。
02 在变电站领域，哪些设备应用了IEC 61850？智能变电站的IED设备都应用了IEC 61850。
Eg：保护、测控、智能终端、在线监测设备等。
03一种变电站配置描述语言：SCLIEC61850-6部分定义了一种变电站配置描述语言-SCL （Substation Configuration Language）。
SCL基于XML语言，利用XML的可扩展性，以XML1.0版本为基础，根据变电站配置的特殊要求定义的一种电力行业专用标记语言，它在语法上遵循XML的语法规定。
SCL定义了一种用来描述与通信相关的智能电力设备结构和参数、通信拓扑结构、开关间隔（功能）及它们之间关系的文件格式。
所有符合IEC61850标准的智能电子装置都使用这种语言进行装置的自我描述，对整个变电站自动化系统的配置描述同样也基于SCL。
3.1 SCL语言示例04配置文件配置文件是利用SCL语言描述变电站设备对象模型后生成的文件，用于在不同厂商的配置工具之间交换配置信息。
通过一系列配置文件的传递，不同厂商的智能设备就知道对方通信所需要的的数据信息，从而实现通信双方配置信息的交换。
为了区分在不同工具间交换的数据类型，定义了不同的配置描述文件。
SCL配置文件共分为几类，分别以ICD、CID、SSD、SCD、CCD为后缀进行区分，必须满足SCL.Xsd的约束并且通过其校验。
智能变电站IEC61850体系培训
1、背景及内容介绍2、通信服务3、信息模型4、思想与理念5、小结2什么自动化？定义：不用人力(包括脑力和体力)，而利用动物以外的能源来代替人类从事操纵、控制及监视工作。
特征：工作时不需要（或很少需要）人参与，却能按照人的要求“自动”完成其承担的任务。
作用：1、比人干得更快、更好，极大地提高生产力2、把人从繁重的危险的工作中解放出来3、完成人无法完成的工作4、提升整个产业链的价值自动化是一门多学科交叉的高技术学科，在经济中起着举足轻重的作用，并且其作用越来越重要。
3什么自动化系统？对象 ＋ 硬件 ＋ 软件进一步＋ 网络 ＋ 管理再进一步＋ 人＝系统IEC 61850是变电站自动化系统的标准，它定义了变电站内智能电子设备之间的通信和相关系统要求。
4IEC 61850产生的原因⏹通信技术的发展⏹信息技术的发展⏹计算机及芯片技术的发展⏹智能电网的需要52000年之前•大量采用串行接口•低带宽•有限的装置数量•有限的测量数据•太多的协议和解决方案•数据和服务映射过程中丢失信息和功能•工程调试和维护复杂6IEC 61850产生的原因7什么是IEC 61850?⏹IEC 61850系列标准从1995年开始制定⏹在2007年之前，IEC 61850系列标准的全称是变电站通信网络和系统(Communication Networks and Systems inSubstations)，规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系统要求。
⏹2007年， IEC 61850系列标准的名称改为电力自动化通信网络和系统（Communication networks and systemsfor power utility automation）⏹截止2012-07，IEC 61850系列标准已发布20个部分，还有超过20个草案正在制定中。
8不仅仅是一个通信协议⏹ IEC 61850系列标准吸收了多种国际最先进的新技术，并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为IEC 61850系列标准的一部分。
IEC6197061850融合培训课程
IEC6197061850融合培训课程简介IEC6197061850融合培训课程是针对电子工程领域的专业人士而设计的培训课程。
该课程旨在通过融合多个国际标准和最佳实践，帮助学员提升在电子工程领域的技术能力和解决问题的能力。
本文将介绍IEC6197061850融合培训课程的内容、目标和教学方法，以及学员可以获得的益处。
课程内容IEC6197061850融合培训课程的内容广泛而深入，涵盖了电子工程领域的各个方面。
以下是课程的主要内容：1.IEC 61970数据交换标准：介绍IEC 61970系列标准，包括IEC61970-301、IEC 61970-452、IEC 61970-453等。
学员将了解这些标准的基本概念和应用场景。
2.IEC 61850通信标准：介绍IEC 61850通信标准的基本原理和结构。
学员将学习如何在电力系统中应用这一标准，以实现设备间的数据交换和通信。
3.融合应用：将IEC 61970数据交换标准和IEC 61850通信标准相融合，学员将学习如何在实际项目中应用这些标准，以提高电子工程的效率和可靠性。
4.实践案例分析：通过分析真实的电子工程项目案例，学员将学习如何应用IEC 61970和IEC 61850标准解决实际问题，提高自己的解决问题的能力。
目标通过参加IEC6197061850融合培训课程，学员将实现以下目标：1.熟悉IEC 61970和IEC 61850标准：学员将了解这些标准的基本概念、原理和应用场景。
2.掌握数据交换和通信技术：学员将学习如何使用IEC 61970和IEC61850标准进行数据交换和设备间通信。
3.提高解决问题的能力：通过分析实践案例，学员将学习如何应用标准解决实际问题，提高自己的解决问题的能力。
4.增强团队合作能力：课程中将通过团队项目和讨论活动培养学员的团队合作能力，以更好地适应团队工作环境。
教学方法IEC6197061850融合培训课程采用多种教学方法，以促进学员的学习效果和参与度。
南方电网IEC61850技术培训
主要有哪些数据建模语言？
2
的通信机制。
主要有SCL和XML。
3
如何获取这些语言的相关文档？
可以从国际电工委员会网站上找到相 关文档。
网络拓扑
什么是网络拓扑？
网络拓扑是网络中各个组件之 间关系的图形表示。
有哪些类型的拓扑结构？ 如何设计网络拓扑？
主要有总线、环、星形、树状、 网状等。
应该考虑网络规模、网络性能、 通信安全、实时性、易用性和 可扩展性等方面。
如何在电力系统中应用 报告控制块？
应该先考虑电力系统中需要进 行的监测任务，再根据监测任 务设计报告控制块的参数。
GOOSE报文
1 什么是GOOSE报文？ 2 GOOSE报文有哪些
特点？
GOOSE报文是一种用 于IEC61850设备之间 的实时信息交流的数据 包。
主要有高实时性、低潜 时、安全性较强等。
可以更好的管理和控制网络资源，提高网 络的安全性和扩展性。
如何实现虚拟局域网？
可以通过软件定义网络技术或使用特定的交换机或路由器来实现。
通信拓扑结构
什么是通信拓扑结构？
通信拓扑结构是IEC61850标 准中定义的，用于描述电气电 子设备之间通信关系和互连方 式的一组规则。
IEC61850中常见的拓扑结 构有哪些？
主要有ED散状型、ED环状型 和ED树状型等。
如何设计通信拓扑结构？
应该考虑设备的互连方式、通 信规模、实时性、数据安全和 拓扑协议等方面。
存储区
1
什么是存储区？
存储区是一种存储IEC61850设备中
有哪些类型的存储区？
2
的历史数据的机制。
主要有缓冲区、环形存储区、静态存
储区等。
61850五防应用培训
IED + LD + LN + (FC) + DO + DA 对象全参引站内唯一，可看做对象ID FC: 功能约束
模型介绍
功能约束FC 是数据属性(DA)的一个属性，用于数据属性(DA) 的分类，表明用途。（五防应用的标红）
ST
MX CO SP
状态
测量 控制 设点
SV
CF DC SG
取代
配置 描述 定值
当做61850客户端 当做61850服务器
服务器客户端一体机
其它运行参数（文件路径、IP地址、PDU大小等）
谢谢！
为电力自线路保护测控）
控制 LD（非标准化） CSWI(开关控制) Pos(位置)
通用逻辑节点 LN类 61850-7-4 通用数据类CDC 61850-7-3
ctlVal(控制值/命令)
stVal(状态值)
属性(DA)
16
模型介绍
对象全参引（全路径、对象全名称）
间隔层设备（服务器）之间的通信
间隔层设备与过程层设备之间的通信 站控层网络、过程层网络
基本概念
特殊通信服务映射SCSM(8-1,9-1,9-2)
基本概念
MMS在五防应用中使用到的服务
报告服务 （遥信对位、或解闭锁状态）
命令服务（遥控解闭锁）
报告服务
命令服务服务
遥信、遥测；解闭锁状态
与监控系统通信方案介绍
五防监控通信方案3
遥信：
报告服务，从测控装置采集；
解闭锁：命令服务 （监控→ 五防）遥控执行 虚遥信：报告服务（五防→ 监控）
IEC61850技术及工程应用讲义
1 IEC61850技术
1.6 IEC61850文件构成 映射到实际的通讯网络〔SCSM〕
IEC61850-8-1 映射到MMS和 ISO/IEC8802-3
IEC61850-9-1 经过双方向点对点传输采 样值
IEC61850-9-2 经过ISO/IEC8802-3传输 采样值 配置
IEC61850-6 变电站IED的配置言语
定了国际分歧的规范。 中国同等援用该规范-DL860/T。
1 IEC61850技术
1.2 IEC61850是什么？ 定义了通讯的两个重要内容：
传递什么？ 如何传递？ 定义了设备和变电站的配置； 面向未来，通讯协议可选择； 对自动化设备协同义务的方式中止了展开； 具有通用性，可运用于其他范围； 是一套技术体系，而不只仅是通讯协议。
2.3配置进程 IEC61850-6基于XML，定义了系统
参数和配置参数交流的文件格式： 1〕单线图； 2〕通讯关系； 3〕IED才干； 4〕将IED与一次设备联络起来。
2 IEC61850与现有技术的差异
2.3配置进程
SSD：系统规范定义文件 SCD：变电站配置文件 ICD：IED才干描画文件 CID：配置IED描画文件
•功用：变电站自动化系 统执行的义务
•LN：用来交流数据的功 用的最小单位
•LD：一种虚拟设备，聚 合逻辑节点和数据。物 理设备可以包括一个或 多个LD
2 IEC61850与现有技术的差异
2.1数据模型
V
A
Functional Constraint
MX
MX
Logical Nodes
MMXU1
MMXU2
1 IEC61850技术
1.8 IEC61850的数据层次
相关主题
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IEC61850与传统技术比较
互操作性 数据模型 通信服务 工程配置 影响范围
IEC61850技术-与传统技术比较
互操作性 数据模型 1）现有技术 优点： 简单，容易实现。 缺点： 不能满足用户各种需求，往往需要扩充； 扩充后不能相互识别，无法互操作。
IEC61850技术-与传统技术比较
IEC61850标准介绍-文件构成
抽象通信服务 IEC61850-7-1 原理和模型 IEC61850-7-2 抽象通信服务接口（ACSI） 映射到实际的通信网络 IEC61850-8-1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 IEC61850-9-1通过单向多路点对点串行通信链路采 样值 IEC61850-9-2 通过ISO/IEC8802-3传输采样值
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-通信服务
IEC61850定义了9大类60种ACSI 。 1）关联服务 2）信息模型服务 3）定值组服务 4）主动上送的报告服务 5）日志服务 6）快速报文服务 7）采样值服务 8）对时 9）文件服务
IEC61850一致性测试的必要性。 UCAIUG负责对检测机构进行授权。 KEMA公司。 KEMA公司测试原则及业务。 目前已经通过检测的公司：ABB、SIEMENS、 AREVA、GE、TOSHIBA等。
荷兰KEMA公司IEC61850权威测试
2008年1月四方公司间隔层6大类设备通过KEMA公 司IEC61850一致性测试。
周期性报告 总召唤
2种报告： 非缓存报告 缓存报告
IEC61850标准介绍-通信服务
GOOSE的配置
IEC61850标准介绍-通信服务
GOOSE通信过程
IEC61850标准介绍-通信服务
GOOSE通信过程
一个装置（发布者）发布消息, 只有订阅者装置正在接收它。 每个接受者的反应取决于它的配置和功能
内容提要
IEC61850发展历程
IEC61850与传统技术比较 IEC61850标准介绍 IEC61850与数字化变电站的关系 IEC61850的不足与发展 IEC61850变电站网络结构 工程案例分析
IEC61850发展历程-现有技术及问题
SAS在国外有20多年历史，国内有10多年历史。 多种网络与私有协议并存。 无法互操作。
IEC61850使用以太网技术。 总线型和环网以及双网或单网等多种形式。 以太网交换机必须支持优先级设置（IEEE802.1Q） 和虚拟局域网（VLAN，IEEE802.1P）。
IEC61850标准介绍-工程配置语言SCL 基于XML技术，IEC61850定义了一种变电站配置语 言（SCL），描述变电站自动化系统与一次开关场 之间的关系及IED配置情况。 SCL提供了统一工程数据格式。 SCL有4种文件类型， 1）系统规范描述文件（SSD） 2）系统配置描述文件（SCD） 3）IED能力描述文件（ICD） 4）IED配置后的描述文件（CID）
IEC61850技术介绍-数据模型
DA
DO
DA
DO
Logical Nodes
MMXU1 MMXU2
Logical Device (e.g. Relay1)
Physical Device
(network address)
源自于CDC
IEC61850技术介绍-数据模型
IEC61850标准介绍-数据模型
...
Bkr N
Trip
BFI
IEC61850技术与传统技术比较-通信服务
上层定义与底层网络技术分开定义，可以随网络技 术而发展
IEC61850技术与传统技术比较-通信服务
IEC61850技术与传统技术比较拗-通信服务
IEC61850技术与传统技术比较-通信服务
通信服务层次
IEC61850技术与传统技术比较-工程配置
IEC61850标准介绍-工程配置语言SCL
SCL-实现了不同厂家工程工具的互操作，简化了工 程实施过程。
IEC61850标准介绍-工程配置过程
IED能力 （LN，DO） IED数据库 系统 配置器 关联 定义的交换信息 一次设备拓扑 IED 配置器
工程师站
文件传输 （当地）
文件传输（远方） 变电站 网关
IEC61850发展历程-制定过程
目标：互操作性（不是互换性）。 一个世界，一种技术，一个标准 IEC TC57 WG10、11、12 制订（1995~2005）。 2005年至今修订，2010年出第2版。 代表了SAS技术的最新趋势，是实现数字化变电站 的关键技术。 是一个十分庞大的标准体系，不仅仅是一个通信协 议。
IEC61850技术与传统技术比较-影响范围
IEC61850标准介绍-文件构成
系统概貌 IEC61850-1 介绍和概述 IEC61850-2 术语 IEC61850-3 总体要求 IEC61850-4 系统和项目管理 IEC61850-5 功能的通信要求和设备模型 数据模型 IEC61850-7-4 兼容逻辑节点类和数据类 IEC61850-7-3 公用数据类
IEC61850 ED2 对7-2，7-3，7-4等修改部分进行支持 对工程配置过程进行功能扩展，尤其是系统配置工 具之间的数据交换。 对IEC61850-6 ED1的错误、模糊不清部分进行更正 和澄清。 工程过程定义更加明确，考虑了IED修改等。
IEC61850的不足与发展
IEC61850 ED3 TISSUES 基本模型扩展： 使用SCL对PLC逻辑进行描述； 网络与系统管理； 冗余； 来自IEC62351的安全观点； 基于角色访问的安全； IEEE1588的对时； 配置文件的下载和激活。 DER标准的通用元素； 去掉IED特殊设置； 变电站之间通信的影响； 测试： 系统测试
IEC61850标准介绍-文件构成
配置 IEC61850-6 变电站IED的配置语言 测试 IEC61850-10 一致性测试
IEC61850标准介绍-变电站通信接口模型
IEC61850为数字化变电站提供了全面的网络通信解 决方案
IEC61850标准介绍-变电站通信接口模型
IEC61850标准介绍-数据模型
IEC61850技术-一致性测试
测试案例举例
IEC61850技术-一致性测试
目前一致性测试的局限性。 面向功能测试。 面向性能测试。
IEC61850技术-获得互操作性的途径
统一数据模型 统一服务模型 统一通信协议 统一物理网络 统一工程数据交换格式 统一一致性测试标准
荷兰KEMA公司IEC61850权威测试
IEC61850的不足与发展
《DL/T860工程实施规范》 是DL/T860标准的细化和补充。 细化了不全面的部分，规范了不明确的部分，补充 了满足国内应用习惯的部分模型，并规范了工程中 可能引起歧义的其它内容。
严格遵循IEC61850。
不是应用指南。
IEC61860的不足与发展
《DL/T860工程实施规范》 系统总体结构 工程配置 建模 通信服务 一致性测试
Logical Device (e.g. Relay1)
Physical Device
(network address)
“MMXU2$MX$A” =
Feeder #2 Current Measurements
IEC61850技术与传统技术比较-通信协议 通信协议 1）传统技术不严格分层，应用层与底层联系比较 紧密。服务种类不能满足数字化变电站需要，不支 持在线服务。 2）IEC61850定义了独立于所采用网络和应用层协议 的通信服务。解决了标准的稳定性与未来网络技术 发展之间的矛盾。 3）IEC61850定义了60多种服务，可以满足变电站通 信需求。支持在线获取数据模型，也支持IED水平通 信（GOOSE报文） 。
IEC61850与传统技术比较-通信服务
通信服务-数据访问的方法 IEC61850定义了60多种服务，可满足数字化变电站 通信需求。 特点： 1）支持在线获取数据模型； 2）支持保护设备之间横向通信（GOOSE报文） 。
IEC61850技术与传统技术比较-通信服务
传统IED之间沟通方式：
IEC61850技术与传统技术比较-通信服务
IED之间逻辑互锁：
61850 GOOSE
IEC61850技术与传统技术比较-通信服务
IED之间通信的要求： 1）1台设备同时向多台设备发报文； 2）快速性（<4ms）；
Relay
Bkr 1
Relay
Bkr 2
Relay
Bkr 3
Relay
Ethernet
GOOSE Sender Device X
GOOSE message
GOOSE Receiver Device Y
GOOSE Receiver Device Z
GOOSE技术介绍
传输内容
– 传送数据集，内容丰富、灵活 – 基于模型
IEC61850标准介绍-通信服务
IEC61850标准介绍-通信网络
IEC61850标准介绍-通信服务
客户/服务器模式
IEC61850标准介绍-通信服务
发布/订阅模式
IEC61850标准介绍-通信服务
IEC61850标准介绍-通信协议
IEC61850标准介绍-通信服务
控制
IEC61850标准介绍-通信服务